CN108811652A - 测土配方推荐施肥系统及方法 - Google Patents

Abstract

一种测土配方推荐施肥系统，其包括如下组件：电脑后台以及移动终端；所述电脑后台包括GIS数据库、配方数据库以及知识数据库，并根据移动终端的请求，将GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据发送到移动终端；所述移动终端包括用户系统、肥料配方系统、肥料施用技术系统，用于根据用户类型，根据用户的选择信息以及电脑后台发送的相应数据生成施肥配方推荐信息。

Description

测土配方推荐施肥系统及方法

技术领域

本发明涉及智慧农业技术领域，特别涉及一种测土配方推荐施肥系统及方法。

背景技术

在现有的测土配方施肥方法中，由于各地农民对于最新科技文化理解情况不一，应用测土配方技术困难；而大多数测土配方施肥系统是基于电脑软件，移动化程度不高，不利于推广；此外，大多数测土配方施肥体系不够智能化，需要用户懂农业技术，提供相关专业参数才能运行。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种能够为各种不同用户指定灵活施肥方案且移动化、智能化程度高的测土配方推荐施肥系统及方法。

一种测土配方推荐施肥系统，其包括如下组件：

电脑后台以及移动终端；

所述电脑后台包括GIS数据库、配方数据库以及知识数据库，并根据移动终端的请求，将GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据发送到移动终端；

所述移动终端包括用户系统、肥料配方系统、肥料施用技术系统，用于根据用户类型，根据用户的选择信息以及电脑后台发送的相应数据生成施肥配方推荐信息。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

所述GIS数据库用于根据不同作物类型的地理分布情况，绘制GIS图形格式的作物生态区数据；

所述配方数据库用于接入专家数据库，生成不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息；

所述知识数据库用于根据不同作物生态分区，获取专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息，所述可能影响作物配方的情况包括域内自然气候、土壤特征、作物营养规律及肥料肥效反应效应；所述描述信息用于对配方数据库中作物最佳养分需求量信息进行数据增强。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

所述用户系统用于对用户的身份进行确认，并将确认结果信息发送到肥料配方系统、肥料施用技术系统；所述用户的身份包括企业用户、普通用户；

所述肥料配方系统用于接收用户输入的作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息，并根据后台电脑发送的GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据生成不同类型的营养模型结果；

所述肥料施用技术系统用于接收用户输入的作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息，并根据后台电脑发送的GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据生成不同类型的营养模型结果中最优施肥配方信息。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

不同类型的营养模型结果包括省级尺度肥料反应模型、国家尺度肥料反应模型、国家尺度养分平衡模型。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

所述第一位置信息为范围不等的作物生态区划范围；所述第二位置信息为具体作物生态区划。

本发明还提供一种测土配方推荐施肥方法，其通过上述的测土配方推荐施肥系统实现，包括如下步骤：

S1、通过配方数据库接入专家数据库，生成不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息；

根据不同作物生态分区，获取专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息，所述可能影响作物配方的情况包括域内自然气候、土壤特征、作物营养规律及肥料肥效反应效应；所述描述信息用于对配方数据库中作物最佳养分需求量信息进行数据增强，并将描述信息写入知识数据库；

根据不同作物类型的地理分布情况，绘制GIS图形格式的作物生态区数据并写入GIS数据库；建立GIS数据库中作物生态区数据与配方数据库中作物最佳养分需求量信息的对应关系；

S2、在接收到测土配方推荐施肥请求时，移动终端中用户系统对用户的身份进行确认，在用户的身份为企业用户时跳转到步骤S3；在用户的身份为普通用户时跳转到步骤S4；

S3、肥料配方系统接收企业用户输入的作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息，并将作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息发送到后台电脑；

肥料配方系统将后台电脑中GIS数据库反馈的作物生态区数据与第一位置信息进行匹配，为企业用户提供在不同作物生态区划范围作物种植参考信息；

肥料配方系统将作物类型、肥料配方总浓度信息与配方数据库反馈的不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息进行匹配，生成不同类型的营养模型结果；

肥料配方系统将不同类型的营养模型结果、不同作物生态区划范围作物种植参考信息与知识数据库反馈的专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息进行匹配获得企业用户在各个作物生态区划范围作物肥料配方参考信息；并结束；

S4、肥料施用技术系统接收普通用户输入的作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息，并将作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息发送到后台电脑；

肥料施用技术系统将后台电脑中GIS数据库反馈的作物生态区数据与第二位置信息进行匹配获得第二位置信息对应的作物生态区数据；

肥料施用技术系统将作物类型、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息、第二位置信息对应的作物生态区数据与配方数据库中不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息进行匹配，生成第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果；

肥料施用技术系统将第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果与知识数据库中专家团队对第二位置信息对应的作物生态区可能影响作物配方的情况所做描述信息进行匹配获得普通用户在不同类型的营养模型结果中最优施肥配方信息；并结束。

在本发明所述的测土配方推荐施肥方法中，

所述最优施肥配方信息包括一次性施肥配方信息、基追结合施肥配方。

实施本发明提供的测土配方推荐施肥系统及方法与现有技术相比具有以下有益效果：

1、可以基于目前的移动终端，比如智能手机app，易于传播和推广；

2、图形化操作，界面直观，简单，易于农户操作，没有复杂的专业参数录入；

3、接入专家数据库，数据科学可靠；

4、科学配方，精准施肥，帮助广大农户节肥增效，科技兴农；

5、支持GPS信息的数据查询，提供不同区域、作物、土壤、肥效反应信息。

附图说明

图1是本发明实施例的测土配方推荐施肥系统结构框图。

具体实施方式

如图1所示，本发明提供一种测土配方推荐施肥系统，其包括如下组件：

电脑后台以及移动终端；

如附图1所示，移动终端可以为安装了APP的智能手机。服务器、服务端在本实施例中可以为电脑后台的相同表达。

所述电脑后台包括GIS数据库、配方数据库以及知识数据库，并根据移动终端的请求，将GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据发送到移动终端；

所述移动终端包括用户系统、肥料配方系统、肥料施用技术系统，用于根据用户类型，根据用户的选择信息以及电脑后台发送的相应数据生成施肥配方推荐信息。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

所述GIS数据库用于根据不同作物类型的地理分布情况，绘制GIS图形格式的作物生态区数据；

所述配方数据库用于接入专家数据库，生成不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息；

所述作物类型包括8大中国主要农田作物(水稻、小麦、玉米、花生、油菜、大豆、棉花、马铃薯)。

所述知识数据库用于根据不同作物生态分区，获取专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息，所述可能影响作物配方的情况包括域内自然气候、土壤特征、作物营养规律及肥料肥效反应效应；所述描述信息用于对配方数据库中作物最佳养分需求量信息进行数据增强。

可选地，知识数据库接入国家科技支撑计划“复合(混)肥养分高效优化技术研究与工艺(2006BAD10B03)”、“配方肥料生产及配料施用技术体系研究(2008BADA4B04)”、“复合(混)肥农艺配方与生态工艺技术研究(2011BAD11B05)”课题的研究成果。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

所述用户系统用于对用户的身份进行确认，并将确认结果信息发送到肥料配方系统、肥料施用技术系统；所述用户的身份包括企业用户、普通用户；

所述肥料配方系统用于接收用户输入的作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息，并根据后台电脑发送的GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据生成不同类型的营养模型结果；

第一位置信息包括针对区域位置----行政区划选择，针对作物全国分布---作物生态区划，为企业在不同区域和作物制定配方，提供针对性参考。第一位置信息范围为范围不等的作物生态区划范围，比如全国性的、跨省性的、省级的。通过选择肥料配方总浓度信息，可以对不同用户选择施肥效果最优对应的最省钱的方案。通过设置第一位置信息，可以让企业用户灵活地根据企业自身条件，在什么范围内选择种植何种作物。

所述肥料施用技术系统用于接收用户输入的作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息，并根据后台电脑发送的GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据生成不同类型的营养模型结果中最优施肥配方信息。结果包含一次性施肥肥料配方和基追结合形式肥料配方，以及作物的生态分区，及该区域内自然气候、土壤特征、作物营养规律及肥料肥效反应效应等信息。为肥料企业提供区域作物肥料配方参考。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

不同类型的营养模型结果包括省级尺度肥料反应模型、国家尺度肥料反应模型、国家尺度养分平衡模型。

在本发明所述的测土配方推荐施肥系统中，

所述第一位置信息为范围不等的作物生态区划范围；所述第二位置信息为具体作物生态区划。

本发明还提供一种测土配方推荐施肥方法，其通过上述的测土配方推荐施肥系统实现，包括如下步骤：

S1、通过配方数据库接入专家数据库，生成不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息；

根据不同作物生态分区，获取专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息，所述可能影响作物配方的情况包括域内自然气候、土壤特征、作物营养规律及肥料肥效反应效应；所述描述信息用于对配方数据库中作物最佳养分需求量信息进行数据增强，并将描述信息写入知识数据库；

根据不同作物类型的地理分布情况，绘制GIS图形格式的作物生态区数据并写入GIS数据库；建立GIS数据库中作物生态区数据与配方数据库中作物最佳养分需求量信息的对应关系；

S2、在接收到测土配方推荐施肥请求时，移动终端中用户系统对用户的身份进行确认，在用户的身份为企业用户时跳转到步骤S3；在用户的身份为普通用户时跳转到步骤S4；

S3、肥料配方系统接收企业用户输入的作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息，并将作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息发送到后台电脑；

肥料配方系统将后台电脑中GIS数据库反馈的作物生态区数据与第一位置信息进行匹配，为企业用户提供在不同作物生态区划范围作物种植参考信息；

肥料配方系统将作物类型、肥料配方总浓度信息与配方数据库反馈的不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息进行匹配，生成不同类型的营养模型结果；

肥料配方系统将不同类型的营养模型结果、不同作物生态区划范围作物种植参考信息与知识数据库反馈的专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息进行匹配获得企业用户在各个作物生态区划范围作物肥料配方参考信息；并结束；

S4、肥料施用技术系统接收普通用户输入的作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息，并将作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息发送到后台电脑；

肥料施用技术系统将后台电脑中GIS数据库反馈的作物生态区数据与第二位置信息进行匹配获得第二位置信息对应的作物生态区数据；

肥料施用技术系统将作物类型、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息、第二位置信息对应的作物生态区数据与配方数据库中不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息进行匹配，生成第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果；

选择作物类型(水稻、小麦、玉米、花生、油菜、大豆、棉花、马铃薯)，确定GIS生态分区类型。

第二位置信息，确定具体的生态分区，读取不同模型不同产量下作物所需养分；

产量信息，确定不同模型作物具体所需养分数量；

通过上述三个信息可以筛选数据库配方数据；

施肥次数，依据不同作物，基肥追肥不同比例，进行拆分筛选出来的养分数据；

养分浓度：依据拆分养分数据，分别计算基肥、追肥配方；

依据拆分养分数据计算施肥用量(比如尿素、磷酸二铵、氯化钾用量)。

肥料施用技术系统将第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果与知识数据库中专家团队对第二位置信息对应的作物生态区可能影响作物配方的情况所做描述信息进行匹配获得普通用户在不同类型的营养模型结果中最优施肥配方信息；并结束。经肥料施用技术系统运算优化，综合不同类型的营养模型自动选择最优肥料配方提供给种植者(即普通用户)，同时提供基肥和追肥肥料施用用量。考虑到种植者农业基础差，软件同时提供利用市面常见原料：尿素、磷酸二铵、氯化钾/硫酸钾，进行混配到模型推挤配方的用量，大大增强软件的实用性。并且还能为部分作物提供中微量施用建议。上述不同类型的营养模型结果中最优施肥配方信息考虑到了作物生态分区、气候特征、土壤肥力特征、作物营养规律以及施肥的肥效反应，可以准确性极高。并且，上述方案也考虑到了肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息，同时也兼顾到了经济成本因素。

可选地，在第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果与知识数据库中专家团队对第二位置信息对应的作物生态区可能影响作物配方的情况所做描述信息进行匹配中：

将描述信息生成关键词以及短语向量组合；通过关键词以及短语向量与第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果进行匹配，用于提高匹配的精准性。所述短语向量用于对一段施肥建议描述信息进行向量话处理。

在本发明所述的测土配方推荐施肥方法中，

所述最优施肥配方信息包括一次性施肥配方信息、基追结合施肥配方。

值得注意的是，上述所有方法实施例中所有组件、或者部件、模块所具有的功能，均可以用于对测土配方推荐施肥系统中相应地组件、或者部件、模块的功能进行扩充。

实施本发明提供的测土配方推荐施肥系统及方法与现有技术相比具有以下有益效果：

1、可以基于目前的移动终端，比如智能手机app，易于传播和推广；

2、图形化操作，界面直观，简单，易于农户操作，没有复杂的专业参数录入；

3、接入专家数据库，数据科学可靠；

4、科学配方，精准施肥，帮助广大农户节肥增效，科技兴农；

5、支持GPS信息的数据查询，提供不同区域、作物、土壤、肥效反应信息。

可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (7)

1.一种测土配方推荐施肥系统，其特征在于，其包括如下组件：

电脑后台以及移动终端；

所述电脑后台包括GIS数据库、配方数据库以及知识数据库，并根据移动终端的请求，将GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据发送到移动终端；

所述移动终端包括用户系统、肥料配方系统、肥料施用技术系统，用于根据用户类型，根据用户的选择信息以及电脑后台发送的相应数据生成施肥配方推荐信息。

2.如权利要求1所述的测土配方推荐施肥系统，其特征在于，

所述GIS数据库用于根据不同作物类型的地理分布情况，绘制GIS图形格式的作物生态区数据；

所述配方数据库用于接入专家数据库，生成不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息；

所述知识数据库用于根据不同作物生态分区，获取专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息，所述可能影响作物配方的情况包括域内自然气候、土壤特征、作物营养规律及肥料肥效反应效应；所述描述信息用于对配方数据库中作物最佳养分需求量信息进行数据增强。

3.如权利要求2所述的测土配方推荐施肥系统，其特征在于，

所述用户系统用于对用户的身份进行确认，并将确认结果信息发送到肥料配方系统、肥料施用技术系统；所述用户的身份包括企业用户、普通用户；

所述肥料配方系统用于接收用户输入的作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息，并根据后台电脑发送的GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据生成不同类型的营养模型结果；

所述肥料施用技术系统用于接收用户输入的作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息，并根据后台电脑发送的GIS数据库、配方数据库以及知识数据库中相应数据生成不同类型的营养模型结果中最优施肥配方信息。

4.如权利要求3所述的测土配方推荐施肥系统，其特征在于，

不同类型的营养模型结果包括省级尺度肥料反应模型、国家尺度肥料反应模型、国家尺度养分平衡模型。

5.如权利要求3所述的测土配方推荐施肥系统，其特征在于，

所述第一位置信息为范围不等的作物生态区划范围；所述第二位置信息为具体作物生态区划。

6.一种测土配方推荐施肥方法，其特征在于，其通过如权利要求5所述的测土配方推荐施肥系统实现，包括如下步骤：

S1、通过配方数据库接入专家数据库，生成不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息；

根据不同作物生态分区，获取专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息，所述可能影响作物配方的情况包括域内自然气候、土壤特征、作物营养规律及肥料肥效反应效应；所述描述信息用于对配方数据库中作物最佳养分需求量信息进行数据增强，并将描述信息写入知识数据库；

根据不同作物类型的地理分布情况，绘制GIS图形格式的作物生态区数据并写入GIS数据库；建立GIS数据库中作物生态区数据与配方数据库中作物最佳养分需求量信息的对应关系；

S2、在接收到测土配方推荐施肥请求时，移动终端中用户系统对用户的身份进行确认，在用户的身份为企业用户时跳转到步骤S3；在用户的身份为普通用户时跳转到步骤S4；

S3、肥料配方系统接收企业用户输入的作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息，并将作物类型、第一位置信息、肥料配方总浓度信息发送到后台电脑；

肥料配方系统将后台电脑中GIS数据库反馈的作物生态区数据与第一位置信息进行匹配，为企业用户提供在不同作物生态区划范围作物种植参考信息；

肥料配方系统将作物类型、肥料配方总浓度信息与配方数据库反馈的不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息进行匹配，生成不同类型的营养模型结果；

肥料配方系统将不同类型的营养模型结果、不同作物生态区划范围作物种植参考信息与知识数据库反馈的专家团队对该作物生态分区可能影响作物配方的情况所做描述信息进行匹配获得企业用户在各个作物生态区划范围作物肥料配方参考信息；并结束；

S4、肥料施用技术系统接收普通用户输入的作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息，并将作物类型、第二位置信息、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息发送到后台电脑；

肥料施用技术系统将后台电脑中GIS数据库反馈的作物生态区数据与第二位置信息进行匹配获得第二位置信息对应的作物生态区数据；

肥料施用技术系统将作物类型、肥料配方总浓度信息、目标产量及施肥次数信息、第二位置信息对应的作物生态区数据与配方数据库中不同作物类型、不同生态区域，不同产量，不同尺度、不同模型下作物最佳养分需求量信息进行匹配，生成第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果；

肥料施用技术系统将第二位置信息对应的作物生态区数据对应的营养模型结果与知识数据库中专家团队对第二位置信息对应的作物生态区可能影响作物配方的情况所做描述信息进行匹配获得普通用户在不同类型的营养模型结果中最优施肥配方信息；并结束。

7.如权利要求6所述的测土配方推荐施肥方法，其特征在于，

所述最优施肥配方信息包括一次性施肥配方信息、基追结合施肥配方。